Cynk, sód czy wapń to tylko kilka spośród pierwiastków chemicznych, na bazie których powstają rozwiązania testowane jako następca technologii baterii litowo-jonowych. Czy w przewidywalnej przyszłości któreś z nich ma szansą ją zastąpić?
„Li-Ion umarło” – obwieścił w 2016 roku dziennikarz techniczny serwisu Power Electronics News. Choć od opublikowania jego artykułu minęły przeszło 4 lata, baterie litowo-jonowe wciąż są najpopularniejszym rozwiązaniem w zasilaniu przenośnego sprzętu elektronicznego oraz w e-motoryzacji. Nieustannie zyskują na popularności także na rynku elektrycznych wózków widłowych. Czy w wieściach o zmierzchu Li-Ion jest więc chociaż ziarno prawdy? Czy jesteśmy gotowi na kres panującej obecnie technologii? Czy wśród kandydatów walczących o tron da się już rozpoznać przyszłego króla?
Li-Ion musi odejść?
Według prognoz Światowego Forum Ekonomicznego pomiędzy 2020. a 2030. rokiem globalny popyt na baterie wzrośnie ponad 9-krotnie, z 282 do 2 623 tys. GWh. Największymi pod względem zapotrzebowania na akumulatory sektorami będą rynki: samochodów osobowych oraz pojazdów komercyjnych. Będzie oznaczało to konieczność wydobycia minerałów takich jak lit, kobalt i nikiel w skali od 4 do 24 razy większej niż w 2018 roku. Ich pozyskanie, transport i przetworzenie na tak wielką skalę będzie wymagało poważnych inwestycji, będzie ogromnym wyzwaniem logistycznym, a także przyniesie znaczne zwiększenie generowanego śladu węglowego. Z uwzględnieniem wydobycia i oczyszczania surowców, realizacji koniecznych procesów chemicznych, produkcji ogniw i ich pakietów oraz recyklingu emisja gazów cieplarnianych branży wytwarzania baterii litowo-jonowych w perspektywie 2030 r. zwiększy się w porównaniu ze stanami z 2018 r. ośmiokrotnie, do 182 Mt CO2 rocznie. Ograniczenie wpływu działalności człowieka na tempo zmian klimatycznych jest jednym z najważniejszych powodów, dla których odchodzimy od paliw konwencjonalnych. Nawet więc jeśli znajdą się inwestorzy chętni wyłożyć pieniądze na kopalnie i rafinerie, zasadne byłoby poszukiwanie rozwiązań technologicznych, które pozwolą zdywersyfikować łańcuchy dostaw w produkcji akumulatorów i ograniczyć ślad węglowy tego przemysłu.
W odkryciu następcy pomoże… sztuczna inteligencja
Potrzebę intensywnych badań i rozwoju rozumieją producenci wózków widłowych. – Rosnące zainteresowanie technologią litowo-jonową i możliwościami optymalizacji pracy, jakie ona daje, sprawia, że na znaczeniu zyskuje integracja akumulatora w konstrukcji wózka – mówi Grzegorz Kurkowski. – W związku z tym Grupa KION, do której należy STILL Polska, stworzyła joint venture z BMZ Holding i uruchomiła pod szyldem Kion Battery Systems zakład wytwarzający akumulatory na potrzeby wózków produkowanych przez spółki Grupy. Dzięki współpracy działów badań i rozwoju jest szansa przyspieszyć odkrycia wpływające na poprawę parametrów pracy baterii i wyposażonych w nie pojazdów – tłumaczy specjalista ds. produktu STILL Polska. Podobnie sformułowano cele „Battery 2030+” – długoterminowego projektu badawczego UE mającego finalnie doprowadzić do wynalezienia akumulatorów, których parametry umożliwią dojście do neutralności klimatycznej Europy do 2050 roku. Sednem projektu jest zbliżenie europejskich ośrodków badawczych i przemysłu oraz umożliwienie szybkiej wymiany informacji pomiędzy nimi – tak, by kolejna dominująca technologia miała szansę powstać w naszym regionie. Założenia inicjatywy nie przesądzają, na jakiego rodzaju reakcji chemicznej będzie opierać się funkcjonowanie baterii przyszłości. W ramach projektu ma za to powstać sieć wymiany danych pomiędzy europejskimi wynalazcami oraz sztuczna inteligencja, która będzie je analizować, by wyszukiwać dobrze rokujące rozwiązania, które w innym przypadku mogłyby zostać przeoczone. Wciąż nie wiemy więc jeszcze, czy przyszłością baterii trakcyjnych jest cynk, sód, szkło czy wapń. Pewne jest natomiast, że wyścig trwa i wszyscy rynkowi gracze zrobią wszystko, by zwiększyć w nim swoje szanse – włącznie z utworzeniem szerokiego frontu współpracujących podmiotów.
Wojciech Podsiadły